VC 多线程编程

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wx5fc8832a61484 2022-12-22 18:52:19 博主文章分类：VC++ ©著作权

文章标签 临界区用户界面主线程 文章分类 运维

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VC多线程中需要熟悉的知识点是：

1. 进程和线程的概念；

2. 如何通过WinAPI，MFC两种方式创建线程；

3. 线程传参数，包括简单参数和结构体复杂参数；

4. MFC线程分为用户界面线程和工作者线程，两种之间的区别和创建方式是什么；

5. 线程间的通信分为几种，具体怎么实现；

6. 线程之间的同步方式有几种，具体怎么实现；

1. 进程和线程的概念；

程序是计算机指令的集合，它以文件的形式存储在硬盘上，如记事本程序：notepad.exe,计算器程序：calc.exe。而进程被定义为是一个正在运行的程序的实例，是一个程序在其自身的地址空间中的一次执行活动，每个进程是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它各种系统资源组成，进程终止，资源释放。

一个程序可以对应多个进程，比如用打开两个计算器程序,就是两个进程。

线程是进程内部的一个执行单元。系统创建好进程后，实际上就启动执行了该进程的主执行线程。

进程是线程的执行环境，线程是进程内部的一个执行单元。一个进程至少包括一个线程，称为主线程（系统自动创建）；用户根据需要在应用程序中创建其它线程，多个线程并发地运行于同一个进程中。如果只有一个主线程，且主线程阻塞(Sleep(1000);)，那么程序就会一动不动。多个线程的话Sleep自动释放本线程时间片，其他线程可获得执行权。一个进程内的虚拟地址空间、全局变量和系统资源由多个线程共享，所以线程间通信比较简单，进程间通信较为复杂。

2. 如何通过WinAPI，MFC两种方式创建线程；

1>. WinAPI创建方式：CreateThread:创建线程；SetThreadPriotity：设置线程优先级； SuspendThread：挂起线程；ResumeThread：结束挂起，重新执行；ExitThread：终止线程，在线程函数中执行；TerminateThread：强行终止线程（不安全，不建议使用）；PostThreadMessage（向线程发送消息）。

DWORD ThreadID;

HANDLE hThread=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc,NULL,0,&ThreadID);

volatile BOOL m_bRun;

void ThreadFunc(){

CTime time;CString strTime;m_bRun=TRUE;

while(m_bRun){

time=CTime::GetCurrentTime();

strTime=time.Format("%H:%M:%S");

::SetDlgItemText(AfxGetMainWnd()->m_hWnd,IDC_TIME,strTime);

Sleep(1000);

}}

2> MFC中创建线程：AfxBeginThread。

3．线程传参数，包括简单参数和结构体复杂参数；

Void ThreadFunc(int integer){

int i;

for(i=0;i<integer;i++){}

}int integer=m_nCount;

hThread=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc,(VOID*)integer,0,&ThreadID);

传送一个结构体给一个线程函数也是可能的，可以通过传送一个指向结构体的指针参数来完成。先定义一个结构体：

typedef struct{

int firstArgu,

long secondArgu,

…

}myType,*pMyType;

创建线程时CreateThread(NULL,0,threadFunc,pMyType,…);

在threadFunc函数内部，可以使用“强制转换”：

int intValue=((pMyType)lpvoid)->firstArgu;

long longValue=((pMyType)lpvoid)->seconddArgu;

……

4. MFC线程分为用户界面线程和工作者线程，两种之间的区别和创建方式是什么；

工作者线程没有消息循环，而用户界面线程有自己的消息队列和消息循环。

　工作者线程没有消息机制，通常用来执行后台计算和维护任务，如冗长的计算过程，打印机的后台打印等。用户界面线程一般用于处理独立于其他线程执行之外的用户输入，响应用户及系统所产生的事件和消息等。但对于Win32的API编程而言，这两种线程是没有区别的，它们都只需线程的启动地址即可启动线程来执行任务。

两者均用AfxBeginThread函数创建，但是参数略有不同。

用户界面线程经常重载InitInstance函数和ExitInstance，工作者线程一般不使用InitInstance和ExitInstance。

UINT ThreadFunc(LPVOID lpParam);

CWinThread* pThread;

pThread=AfxBeginThread(ThreadFunc,&Info); //struct

创建用户界面线程的步骤：

使用ClassWizard创建类CWinThread的派生类. 重载函数InitInstance()和ExitInstance()。

在线程中创建窗口：

1，由CWinThread派生出一个子类；

2，在子类的InitInstance中设置线程的主窗口；

3，调用AfxBeginThread函数创建用户界面线程；

class CSubThread : public CWinThread{bool Released; false}

InitInstance: CSubDlg dlg; m_pMainWnd=&dlg; dlg.DoModal();

m_pThread = (CSubThread*)AfxBeginThread(

RUNTIME_CLASS(CSubThread),0,0,0,NULL);

if(m_pThread!=NULL){ if(!m_pThread->Released){ delete m_pThread; } }

5. 线程间的通信分为几种，具体怎么实现；

,应用程序中的一个次要线程总是为主线程执行特定的任务,这样,主线程和次要线程间必定有一个信息传递的渠道,也就是主线程

和次要线程间要进行通信。

1.使用全局变量进行通信建议使用volatile修饰全局变量.

2. 使用自定义消息注意接收消息的线程必须已经建立了消息循环。

m_pCalculateThread->PostThreadMessage(WM_CALCULATE,nAddend,NULL);

6. 线程之间的同步方式有几种，具体怎么实现；

线程同步方式主要有四种：

临界区（CCriticalSection）

事件（CEvent）

互斥量（CMutex）

信号量（CSemaphore）

1>.临界区临界区使用最简单，三步即可：

定义CCriticalSection类的一个全局对象（以使各个线程均能访问），如CCriticalSection critical_section；

在访问需要保护的资源或代码之前，调用CCriticalSection类的成员Lock（）获得临界区对象： critical_section.Lock();

在线程中调用该函数来使线程获得它所请求的临界区。如果此时没有其它线程占有临界区对象，则调用Lock()的线程获得临界区；否则，线程

将被挂起，并放入到一个系统队列中等待，直到当前拥有临界区的线程释放了临界区时为止。

访问临界区完毕后，使用CCriticalSection的成员函数Unlock()来释放临界区：critical_section.Unlock();

CCriticalSection critical_section;//1

critical_section.Lock();//2

critical_section.Unlock();//3

2>. CEvent类提供了对事件的支持。事件是一个允许一个线程在某种情况发生时，唤醒另外一个线程的同步对象。

每一个CEvent 对象可以有两种状态：有信号状态和无信号状态。线程监视位于其中的CEvent类对象的状态，并在相应的时候采取相应的操作。(有信号就是有资源可用)

在MFC中，CEvent 类对象有两种类型：人工事件和自动事件。一个自动CEvent对象在被至少一个线程释放后会自动返回到无信号状态；而人工事件对象获得信号后，

释放可利用线程，但直到调用成员函数ResetEvent ()才将其设置为无信号状态。在创建CEvent类的对象时，默认创建的是自动事件。

人工事件才有：ResetEvent（）；我们一般通过调用WaitForSingleObject函数来监视事件状态。

WaitForSingleObject(eventWriteD.m_hObject,INFINITE);处等待，直到事件eventWriteD为有信号该线程才往下执行。

3>、使用CMutex 类

　　互斥对象与临界区对象很像.互斥对象与临界区对象的不同在于:互斥对象可以在进程间使用,而临界区对象只能在同一进程的各线程间使用

。当然，互斥对象也可以用于同一进程的各个线程间，但是在这种情况下，使用临界区会更节省系统资源，更有效率。

4>使用CSemaphore 类

当需要一个计数器来限制可以使用某个线程的数目时，可以使用“信号量”对象。CSemaphore类的对象保存了对当前访问某一指定资源的线程的计数值，

该计数值是当前还可以使用该资源的线程的数目. 线程在处理完共享资源后，应在离开的同时通过ReleaseSemaphore()函数将当前可用资源数加1。

附录：

1. AfxBeginThread和CreateThread具体区别

具体说来，CreateThread这个函数是windows提供给用户的 API函数，是SDK的标准形式，在使用的过程中要考虑到进程的同步与互斥的关系，进程间的同步互斥等一系列会导致操作系统死锁的因素，用起来比较繁琐一些，初学的人在用到的时候可能会产生不可预料的错误，建议多使用AfxBeginThread，是编译器对原来的CreateThread函数的封装，用与MFC编程（当然，只要修改了项目属性，console和win32项目都能调用）而_beginthread是C的运行库函数。

在使用AfxBeginThread时，线程函数的定义为：UINT _yourThreadFun(LPVOID pParam)参数必须如此在使用CreateThread时，线程的函数定义为： DWORD WINAPI _yourThreadFun(LPVOID pParameter)

1. WaitForSingleObject

WaitForSingleObject函数原型为：DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle,DWORD

hHandle为要监视的对象（一般为同步对象，也可以是线程）的句柄；

dwMilliseconds为hHandle对象所设置的超时值，单位为毫秒；有信号就是可以进行下一步，没有信号就是一直等待，等待信号才进行下一步。WaitForSingleObject（）就是等待信号的函数。

当在某一线程中调用该函数时，线程暂时挂起，系统监视hHandle所指向的对象的状态。如果在挂起的dwMilliseconds毫秒内，线程所等待

的对象变为有信号状态，则该函数立即返回；如果超时时间已经到达dwMilliseconds毫秒，但hHandle所指向的对象还没有变成有信号状态，函

数照样返回。参数dwMilliseconds有两个具有特殊意义的值：0和INFINITE。若为0，则该函数立即返回；若为INFINITE，则线程一直被挂起，

直到hHandle所指向的对象变为有信号状态时为止。具体可参看MSDN。

2. 进程间通信方式：剪切板，匿名管道，命名管道，邮槽。

进程就像一本活页笔记夹，你可以在其中的活页上写东西，也可以擦掉内容或甚至整页撕掉，活页笔记夹只是持有那些东西而已。同理，进程本身并不能够执行，它只是提供一个安置内存和线程的地方（译注）。进程就是一大堆对象的拥有权的集合。也就是说，进程拥有对象。进程可以拥有内存（更精确地说是拥有memory context），可以拥有file handles，可以拥有线程，可以拥有一大串DLL 模块（被载入这一进程的地址空间中）内存：Code,Data,Stack.：线程价廉。线程启动比较快，退出比较快，对系统资源的

冲击也比较小。而且，线程彼此分享了大部分核心对象（如file handles）的拥有权。

如果有许多个线程，就可以令某些线程等待系统资源，如网络和硬盘。操作系统可以很有效率地处理这些请求，因为它可以在任何时刻知道谁正在等待什么，并决定怎样调整最好。一部双CPU 系统可以同时执行同一进程（或不同进程）的两个线程

主线程有两个特点。第一，它必须负责GUI（Graphic User Interface）程序中的主消息循环。第二，这一线程的结束（不论是因为返回或因为调用了ExitThread( )）会使得程序中的所有线程都被强迫结束，程序也因此而结束。其他线程没有机会做清理工作。

参考：韩耀旭的文章《多线程编程》http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=1704